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1749. 任意子数组和的绝对值的最大值

题目描述

给你一个整数数组 nums 。一个子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] 的 和的绝对值 为 abs(numsl + numsl+1 + … + numsr-1 + numsr) 。

请你找出 nums 中 和的绝对值 最大的任意子数组(可能为空),并返回该 最大值 。

abs(x) 定义如下:

  • 如果 x 是负整数,那么 abs(x) = -x 。
  • 如果 x 是非负整数,那么 abs(x) = x 。

示例 1:

  • 输入:nums = [1,-3,2,3,-4]
  • 输出:5
  • 解释:子数组 [2,3] 和的绝对值最大,为 abs(2+3) = abs(5) = 5 。

示例 2:

  • 输入:nums = [2,-5,1,-4,3,-2]
  • 输出:8
  • 解释:子数组 [-5,1,-4] 和的绝对值最大,为 abs(-5+1-4) = abs(-8) = 8 。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • -104 <= nums[i] <= 104

解法一:动态规划

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func min(nums ...int) int {
    res := nums[0]
    for _, num := range nums {
        if num < res {
            res = num
        }
    }
    return res
}

func max(nums ...int) int {
    res := nums[0]
    for _, num := range nums {
        if num > res {
            res = num
        }
    }
    return res
}

func abs(num int) int {
    if num < 0 {
        return -num
    }
    return num
}

func maxAbsoluteSum(nums []int) int {
    n := len(nums)
    dp := make([][2]int, n)
    // dp[i][0]:以 nums[i] 结尾的子数组的最小和
    // dp[i][1]:以 nums[i] 结尾的子数组的最大和
    dp[0][0], dp[0][1] = nums[0], nums[0]
    ans := abs(nums[0])
    for i := 1; i < n; i++ {
        if nums[i] < 0 {
            dp[i][0] = min(dp[i-1][0]+nums[i], nums[i])
            dp[i][1] = max(dp[i-1][1]+nums[i], nums[i])
        } else {
            dp[i][0] = min(dp[i-1][0]+nums[i], nums[i])
            dp[i][1] = max(dp[i-1][1]+nums[i], nums[i])
        }
        ans = max(abs(dp[i][0]), abs(dp[i][1]), ans)
    }
    return ans
}

使用滚动数组优化上面代码:

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func min(nums ...int) int {
    res := nums[0]
    for _, num := range nums {
        if num < res {
            res = num
        }
    }
    return res
}

func max(nums ...int) int {
    res := nums[0]
    for _, num := range nums {
        if num > res {
            res = num
        }
    }
    return res
}

func abs(num int) int {
    if num < 0 {
        return -num
    }
    return num
}

func maxAbsoluteSum(nums []int) int {
    n := len(nums)
    var dp [2][2]int
    // dp[i][0]:以 nums[i] 结尾的子数组的最小和
    // dp[i][1]:以 nums[i] 结尾的子数组的最大和
    dp[0][0], dp[0][1] = nums[0], nums[0]
    ans := abs(nums[0])
    for i := 1; i < n; i++ {
        dp[1][0] = min(dp[0][0]+nums[i], nums[i])
        dp[1][1] = max(dp[0][1]+nums[i], nums[i])
        ans = max(abs(dp[1][0]), abs(dp[1][1]), ans)
        dp[0] = dp[1]
    }
    return ans
}

解法二:前缀和

由于子数组和等于两个前缀和的差,那么取前缀和中的最大值与最小值,它俩的差就是答案。

如果最大值在最小值右边,那么算的是最大子数组和。

如果最大值在最小值左边,那么算的是最小子数组和的绝对值(相反数)。

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func min(nums ...int) int {
    res := nums[0]
    for _, num := range nums {
        if num < res {
            res = num
        }
    }
    return res
}

func max(nums ...int) int {
    res := nums[0]
    for _, num := range nums {
        if num > res {
            res = num
        }
    }
    return res
}

func abs(num int) int {
    if num < 0 {
        return -num
    }
    return num
}

func maxAbsoluteSum(nums []int) int {
    n := len(nums)
    prefixSum, minSum, maxSum := 0, 0, 0
    for i := 0; i < n; i++ {
        prefixSum += nums[i]
        minSum = min(minSum, prefixSum)
        maxSum = max(maxSum, prefixSum)
    }
    return abs(maxSum - minSum)
}
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